Steam uzilishi stsenariysi
Kimyoviy reaktor isitish tizimi qozonning uzilishi tufayli bug 'bosimini yo'qotadi. Reaktor 120 daraja haroratda texnologik suyuqlikni o'z ichiga oladi. Issiqlik almashtirgich, bir necha daqiqa oldin, 143 daraja ichki bug 'haroratida, reaktor suyuqligi issiqlikni chiqarib yuborayotganda soviy boshlaydi. Sovutish tezdir{5}}bug 'bo'shlig'i, endi bosimsiz, havoni tortib olishi mumkin, bu esa sovutishni tezlashtiradi. 15-20 daqiqa ichida almashtirgich reaktor suyuqligining harorati 120 darajaga etadi. 45 daqiqadan so'ng bug 'qayta tiklanganda, almashtirgich tezda qayta isitiladi.
Ushbu rejalashtirilmagan termal tsikl-143 darajadan 120 darajagacha va bir soatdan kamroq vaqt ichida-termal zarba standartlari bo'yicha nisbatan yumshoq vaqtinchalik. Shunga qaramay, ba'zi materiallar uchun zavodning yillar davomida ishlashi davomida bunday o'tish davrining takroriy to'planishi progressiv zararga olib keladi.
Emal qilingan (shisha{0}}astarlangan) po'lat va PTFE bu o'tish jarayonlariga mutlaqo boshqacha mexanizmlar orqali javob beradi. Shisha astar, egiluvchan po'lat taglik bilan birlashtirilgan mo'rt keramika, har bir termal aylanish jarayonida shisha-po'lat interfeysida stressni rivojlantiradi. Bir hil viskoelastik polimer bo'lgan PTFE, interfaal stressni to'plamasdan molekulyar gevşeme orqali termal kuchlanishni o'z ichiga oladi.
Shisha-po'latning issiqlik mos kelmasligi mexanizmi
Shisha{0}}qoplamali po'lat turli xil termal kengayish koeffitsientlariga ega bo'lgan ikkita materialning kompozitsiyasidir: taxminan 3-6 × 10⁻⁶/ daraja borosilikat oynasi va taxminan 12-15 × 10⁻⁶/ daraja uglerodli po'lat. 2-5 × farq har qanday harorat o'zgarishi paytida po'lat shishadan ko'ra ko'proq kengayadi yoki qisqaradi. Shisha-po'lat interfeysida kesish kuchlanishi rivojlanadi.
Oddiy, sekin harorat o'zgarishi-boshqariladigan issiqlik-daqiqada 2-3 darajaga-soviydi - kuchlanish shisha sinish chegarasidan past bo'lib qoladi. Shisha qoplamasi atrof-muhit haroratida (dizayn bo'yicha, ishlab chiqarish jarayonidan) bosim ostida bo'ladi, bu esa valentlik buzilishiga qarshi chegarani ta'minlaydi.
Tez bug'ning vaqtinchalik uzilishi vaqtida harorat o'zgarishi dizayn asosiga qaraganda tezroq bo'ladi. Cheklangan elastik kuchlanish tufayli po'lat shisha sig'adiganidan tezroq qisqaradi. Stakandagi siqilishdan oldingi kuchlanish-qisman bartaraf qilinadi. Keyinchalik qayta qizdirilganda, po'lat oynaga qaraganda tezroq kengayadi, bu potentsial shishani kuchlanishga olib keladi. Ushbu stressni qaytarishning takroriy sikllari shisha pufakchalari, qo'shimchalar-dagi mavjud nuqsonlarda mikro-yorilishlarni yoki xizmat ko'rsatish natijasida yuzaga kelgan tirnalishlarni keltirib chiqaradi.
| Termal charchoq parametri | Sirlangan (shisha{0}}qog'ozli) po'lat | PTFE |
|---|---|---|
| Materiallar tuzilishi | Egiluvchan po'latda mo'rt shisha | Bir hil viskoelastik polimer |
| Termal kengayish mos kelmasligi | Ha (shisha 3-6, po'lat 12-15 × 10⁻⁶/ daraja) | N/A (bir hil) |
| Tez sovutish paytida stress | Interfeysni kesish; shisha taranglashishi mumkin | Yo'q (viskoelastik gevşeme) |
| Yoriqlarni boshlash joylari | Mavjud shisha nuqsonlari | Yo'q (kamchiliklari yo'q) |
| Yoriqlarning tarqalishi | Mo'rt; boshlangandan so'ng, har bir tsikl bilan o'sadi | Qo'llanilmaydi (xizmat shtammlarida yorilish mexanizmi yo'q) |
| Muvaffaqiyatsizlik rejimi | Shisha parchalanishi; po'lat ta'siri; korroziya | Asta-sekin yupqalash |
| Shikastlanishdan oldin xavfsiz termal davrlar | 500-2000 (nuqsonga bog'liq) | >100 000 (yig'ish yo'q) |
| Zararni tekshirish | Uchqun sinovi talab qilinadi | Ultrasonik qalinlikni o'lchash |
PTFE joylashtirish mexanizmi
PTFE viskoelastik deformatsiya orqali harorat o'zgarishiga javob beradi. Polimer zanjirlari shisha o'tishdan yuqori haroratlarda yuqori molekulyar harakatchanlikka ega bo'lib, termal deformatsiyaga moslashish uchun qayta tashkil etiladi. Interfeyslarda stress to'planmaydi, chunki interfeyslar mavjud emas-material bir hil. Yoriqlar boshlanmaydi, chunki deformatsiya vaqtinchalik bilan bog'liq deformatsiya tezligida materialning elastik chegarasidan past bo'ladi.
Bug 'to'xtashi stsenariysining 23 daraja harorat o'zgarishi (143 darajadan 120 darajagacha) PTFEda (120 × 10⁻⁶/ daraja × 23 daraja) taxminan 0,28% termal kuchlanish hosil qiladi. Ushbu shtamm bu haroratlarda PTFE uchun 2-3% elastik chegaradan past bo'lgan kattalik tartibidir. Materiallar elastik tarzda javob beradi, harorat normal holatga kelganda to'liq tiklanadi.
Takroriy bug 'to'xtash davrlari PTFEda zararni to'plamaydi. Har bir tsikl mustaqil hodisa bo'lib, materialni o'zgarishsiz qoldiradi. Oddiy kimyoviy zavod o'n yil davomida boshdan kechirishi mumkin bo'lgan 15-20 ta bunday hodisalar chidamlilik chegarasidan ancha past.
Texnik xizmat ko'rsatish va tekshirishdagi farq
Shisha bilan qoplangan{0}}po'lat shisha qoplamasidagi yoriqlar va chayqalishlarni aniqlash uchun davriy uchqun sinovini talab qiladi. Bug'ning uzilishi hodisasi voqeadan so'ng darhol uchqun sinovi orqali aniqlanmaydigan, lekin keyingi haftalar va oylar davomida tarqaladigan mikro yoriqlarni keltirib chiqarishi mumkin. Zarar keyingi rejalashtirilgan tekshiruvgacha-yoki sizib chiqmaguncha aniqlanmasligi mumkin.
PTFE o'rmalab yupqalashni kuzatish uchun ultratovushli qalinlikni o'lchashni talab qiladi. O'lchov tez, miqdoriy va termal o'tish tarixiga ta'sir qilmaydi. Hech qanday yashirin zarar yo'q.
Xulosa
PTFE issiqlik almashtirgichlari emallangan po'latdan ko'ra bug'ning uzilishi va tez sovutish hodisalari natijasida termal charchoqqa nisbatan ancha chidamli. Bir hil viskoelastik polimer stressni to'plamasdan termal kuchlanishni o'z ichiga oladi, shisha bilan qoplangan{1}}po'lat esa shisha nuqsonlarida yoriqlar paydo bo'lishi va ko'payishi mumkin bo'lgan interfaal kesish kuchlanishini rivojlantiradi. PTFE uchqunni sinovdan o'tkazish zaruratini va po'lat qobiq korroziyasiga olib kelishi mumkin bo'lgan aniqlanmagan qoplama shikastlanish xavfini yo'q qiladi.
Termal siklli xizmatda PTFE va emallangan po'lat materialni tanlash bo'yicha muhandislik yordami normal va buzilgan harorat diapazonlari, aylanish chastotasi, jarayon kimyosi va joriy uskunani tekshirish yozuvlari taqdim etilgandan so'ng mavjud.
